Fonctionnement d’un téléphone mobile sous l’eau

Nous avons largement abordé les risques inhérents au GPS par le leurrage et le brouillage des informations numériques transmises. L’alternative est l’utilisation de signaux analogiques portant une information de direction d’arrivée : connaissant la position de la source du signal, nous pourrons nous diriger dans sa direction, ou trianguler notre position si plusieurs sources sont disponibles. Il s’agit du principe du VOR, émis depuis tous les grands aéroports en particulier, que nous allons étudier avec un récepteur de télévision numérique terrestre utilisé comme source de signaux pour un traitement de radio logicielle.

L’évolution du traitement du signal est une histoire fascinante largement déroulée par David Mindell dans ses divers ouvrages [1] et citations [2]. Partant de l’ordinateur mécanique avec ses rouages, poulies, bielles et crémaillères, le passage à l’électrique au début du 20ème siècle, puis à l’électronique intégrée avec l’avènement du transistor et des circuits intégrés (VLSI) nous ont fait oublier les stades initiaux qui ont amené à notre statut actuel d’ordinateurs infiniment puissants, précis et compacts. Alors que cette histoire semble s’accompagner du passage de l’analogique au numérique – de la manipulation de grandeurs continues en grandeurs discrètes avec son gain en stabilité et reproductibilité – il n’en est en fait rien : un boulier fournit déjà les bases du calcul discrétisé mécanique, tandis que [3] introduit les concepts du calcul mécanique avec les traitements numériques avant de passer aux traitements analogiques.

Cet article aurait pu s'intituler « pointez les choses dans le ciel avec un ESP8266 », car en réalité, l'application de ce qui va suivre à la réception de signaux venus de l'espace n'est qu'une utilisation parmi tant d'autres. Notre objectif ici sera de motoriser une antenne de façon à la pointer automatiquement en direction d'un émetteur mobile, et plus exactement, un satellite en orbite basse (< 2000 km). Le tout, bien entendu, en le suivant alors qu'il se déplace.

Vous connaissiez la chasse au trésor… Initiez-vous maintenant à la chasse au signal (signal hunting en anglais). La chasse au signal consiste à rechercher les signaux qui nous entourent dans l’espace invisible du spectre électromagnétique. Mais plus besoin de rester l’oreille collée sur un haut-parleur à tourner le bouton pour régler la fréquence. La SDR (Software Defined Radio) a révolutionné tout cela : une radio numérique et un PC est vous voilà armé pour découvrir ce monde que les professionnels dénomment le SIGINT (SIGnal INTelligence).

La localisation, la navigation et le transfert de temps (PNT) par constellation de satellites, et notamment le Système de Positionnement Global (GPS), sont devenus omniprésents dans notre quotidien. Le brouillage – volontaire ou non – et le leurrage de ces signaux très faibles sont désormais accessibles à tout le monde, mais les subir n’est pas une fatalité : nous allons aborder les méthodes pour se protéger de tels désagréments afin de retrouver les services d’origine en annulant ces interférants par une approche multi-antennes.